RU2278498C2

RU2278498C2 - Threshing apparatus

Info

Publication number: RU2278498C2
Application number: RU2004106845/12A
Authority: RU
Inventors: Виктор Николаевич Ожерельев (RU); Виктор Николаевич Ожерельев; Марина Викторовна Ожерельева (RU); Марина Викторовна Ожерельева; Павел Викторович Ожерельев (RU); Павел Викторович Ожерельев
Original assignee: Виктор Николаевич Ожерельев; Марина Викторовна Ожерельева; Павел Викторович Ожерельев
Priority date: 2004-03-09
Filing date: 2004-03-09
Publication date: 2006-06-27
Also published as: RU2004106845A

Abstract

FIELD: agricultural engineering, in particular, cereal crop threshing equipment.

SUBSTANCE: threshing apparatus has charging and discharge devices, and threshing chamber defined by two axially aligned funnel-shaped surfaces of bodies of revolution. Both funnel-shaped surfaces of bodies of revolution are oriented downward with their larger diameters. One of funnel-shaped surfaces is positioned for performing angular vibrations around single axis by means of vibratory mechanism, is made perforated and is equipped with whips. Other funnel-shaped surface is spring-loaded and positioned for moving along their single axis.

EFFECT: provision for reliable contacting of cereal mass to be threshed with working surfaces of threshing chamber to thereby reduce consumption of power for threshing process.

2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к сельхозмашиностроению и может быть использовано в зерноуборочных комбайнах.The invention relates to agricultural machinery and can be used in combine harvesters.

Известно молотильное устройство, включающее установленный внутри вертикальной деки соосно с ней барабан, вращающийся вокруг вертикальной оси (Авторское свидетельство СССР №1069684, А 01 F 7/00, 1984). Поступающая в зазор между поверхностями деки и барабана хлебная масса увлекается во вращение и под действием силы тяжести опускается вниз, перемещаясь, таким образом, по винтовой траектории. В связи с разницей в скорости движения хлебной массы и поверхности барабана последний периодически ударяет по ней бичами и вымолачивает зерно.A threshing device is known, including a drum rotating inside a vertical deck and rotating around a vertical axis (USSR Author's Certificate No. 1069684, A 01 F 7/00, 1984). The bread mass entering the gap between the surfaces of the deck and the drum is carried away by rotation and, under the influence of gravity, is lowered, thus moving along a helical path. Due to the difference in the speed of movement of the cereal mass and the surface of the drum, the latter periodically strikes it with whips and grinds the grain.

Одним из недостатков данной конструкции является ее чрезмерная сложность, так как для выделения вымолоченного зерна из соломы требуется специальное сепарирующее устройство.One of the drawbacks of this design is its excessive complexity, since a special separation device is required to isolate milled grain from straw.

Известна конструкция молотильного устройства, выбранная в качестве прототипа, содержащего загрузочное и выгрузное устройства и молотильную камеру, образованную поверхностями вогнутого и выпуклого дисков, один из которых приводной и снабжен бичами, а второй неподвижный и выполнен вогнутым, с перфорированной поверхностью (Патент РФ №2056721, А 01 F 7/00, 1996). Последняя позволяет выделить из соломы большую часть вымолоченного зерна без использования для этой цели дополнительных устройств.A known design of a threshing device, selected as a prototype, containing loading and unloading devices and a threshing chamber formed by the surfaces of a concave and convex discs, one of which is driven and equipped with pests, and the second fixed and made concave, with a perforated surface (RF Patent No. 2056721, A 01 F 7/00, 1996). The latter makes it possible to isolate most of the ground grain from straw without using additional devices for this purpose.

Недостатком известной конструкции является относительно высокая энергоемкость процесса обмолота, так как бичи вращающегося диска воздействуют на зерна и их связи со стержнем колоса в неизменном направлении.A disadvantage of the known design is the relatively high energy consumption of the threshing process, since the scourges of the rotating disk affect the grains and their connection with the spike rod in the same direction.

Целью изобретения является уменьшение энергоемкости молотильного устройства.The aim of the invention is to reduce the energy consumption of the threshing device.

Указанная цель достигается тем, что одно из сориентированных большим диаметром вниз воронкообразных тел вращения, соосные поверхности которых образуют молотильную камеру, снабжено вибрационным механизмом, посредством которого оно совершает угловые колебания относительно общей вертикальной или наклонной оси. При этом зерна колосьев, движущихся под действием силы тяжести и вибрации сверху вниз в зазоре молотильной камеры, периодически испытывают знакопеременные нагружения, при которых существенно снижается предел прочности их связей со стержнем колоса, а следовательно, и энергоемкость молотильного устройства. Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемое молотильное устройство отличается тем, что вместо вращательного движения приводное тело вращения совершает угловые колебания и именно поэтому возникает положительный эффект, то есть уменьшается энергоемкость процесса.This goal is achieved in that one of the funnel-shaped bodies of revolution oriented downward by a large diameter, the coaxial surfaces of which form a threshing chamber, is equipped with a vibration mechanism by which it makes angular oscillations relative to a common vertical or inclined axis. At the same time, grains of ears moving under the action of gravity and vibration from top to bottom in the threshing chamber gap periodically experience alternating loads, at which the tensile strength of their bonds with the spike rod is substantially reduced, and therefore the energy consumption of the threshing device. Comparative analysis with the prototype shows that the inventive threshing device is characterized in that instead of the rotational movement, the drive body of rotation performs angular oscillations and that is why a positive effect occurs, that is, the energy intensity of the process decreases.

Таким образом, заявляемое молотильное устройство соответствует критерию изобретения «новизна».Thus, the inventive threshing device meets the criteria of the invention of "novelty."

Сравнение заявляемого решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники не позволило выявить в них признаки, отличающие заявляемое решение от прототипа, что позволяет сделать вывод о его соответствии критерию «существенные отличиям.Comparison of the proposed solution not only with the prototype, but also with other technical solutions in this technical field did not allow us to identify in them the features that distinguish the claimed solution from the prototype, which allows us to conclude that it meets the criterion of "significant differences.

Изобретение поясняется чертежами, на которых на фиг.1 представлен общий вид молотильного устройства, на фиг.2 сечение А - А на общем виде.The invention is illustrated by drawings, in which figure 1 shows a General view of the threshing device, figure 2 section a - a in General view.

Молотильное устройство содержит два тела вращения 1 и 2, воронкообразные поверхности которых соосны и сориентированы большими диаметрами вниз. При этом тело вращения 2 смонтировано с возможностью поворота относительно их общей оси (контрприводного вала 3, фиг.2), снабжено бичами и перфорированной поверхностью (на схеме не показаны), а тело вращения 1 посредством направляющей горловины 4, регулировочных винтов 5 и пружин 6 смонтировано на корпусе молотильного устройства 7.The threshing device contains two bodies of revolution 1 and 2, the funnel-shaped surfaces of which are coaxial and oriented downward by large diameters. In this case, the rotation body 2 is mounted rotatably relative to their common axis (counter-drive shaft 3, FIG. 2), equipped with pests and a perforated surface (not shown in the diagram), and the rotation body 1 by means of the guide neck 4, adjusting screws 5 and springs 6 mounted on the housing of the threshing device 7.

Внутренняя поверхность тела вращения 1 и наружная поверхность тела вращения 2 установлены с уменьшающимся сверху вниз зазором и образуют в зоне контакта молотильную камеру. Диаметр нижней части 8 тела вращения 2 превышает максимальный диаметр накрывающего его тела вращения 1 и его поверхность имеет в этой зоне меньший угол наклона к горизонту, чем в пределах молотильной камеры. Внутри тела вращения 2 смонтирован вибрационный механизм, включающий не менее одной пары синхронно вращающихся в одну сторону дебалансов 9 и 10, соединенных передачами 11 и 12 с контрприводным валом 3. В верхней части последнего смонтирован вертикальный шнек 13 (фиг.2), образующий вместе со шнеками 14 и 15 загрузочное устройство, которое стыкуется с выходом наклонной камеры 16 адаптера 17. Под телом вращения 2 смонтировано выгрузное устройство, представляющее собой шнеки 18 и 19 со встречной навивкой витков, посредством привода 20, контрприводного вала 3 и муфты 21, соединенные с источником крутящего момента 22 (например - гидромотором).The inner surface of the body of revolution 1 and the outer surface of the body of revolution 2 are installed with a gap decreasing from top to bottom and form a threshing chamber in the contact zone. The diameter of the lower part 8 of the body of revolution 2 exceeds the maximum diameter of the body of revolution 1 covering it and its surface in this zone has a smaller angle of inclination to the horizontal than within the threshing chamber. Inside the rotation body 2, a vibration mechanism is mounted, including at least one pair of unbalances 9 and 10 synchronously rotating in one direction, connected by gears 11 and 12 to the counter-drive shaft 3. In the upper part of the latter, a vertical screw 13 is mounted (Fig. 2), forming together with with the screws 14 and 15, a loading device, which is connected to the output of the inclined chamber 16 of the adapter 17. Under the body of rotation 2, an unloading device is installed, which consists of screws 18 and 19 with counter-winding of turns, by means of a drive 20, a counter-drive shaft 3 and couplings 21 connected to a torque source 22 (for example, a hydraulic motor).

Молотильное устройство работает следующим образом. От адаптера 17 хлебная масса 23 посредством наклонной камеры 16 подается к загрузочному устройству. Шнеки 14 и 15 последнего формируют поток, а шнек 13 направляет его вниз, в молотильную камеру. Синхронно вращающиеся в одну сторону (посредством гидромотора 22, муфты 21, вала 3 и передач 11 и 12) дебалансы 9 и 10 периодически создают знакопеременные импульсы центробежных сил, стремящиеся повернуть тело вращения 2 относительно вала 3 по направлению стрелок 24 и 25 (фиг.1), вызывая его угловые колебания относительно оси указанного вала. Бичи и другие выступающие элементы тела вращения 2 во взаимодействии с неподвижной поверхностью тела вращения 1 воздействуют на зерна, нагружая их связи со стержнями колосьев знакопеременными нагрузками в преимущественно перпендикулярных к нему направлениях. Совместное действие силы тяжести и угловых колебаний вызывает перемещение хлебной массы вниз по уклону в сторону уменьшающегося зазора молотильной камеры. В связи с этим интенсивность взаимодействия ее поверхностей с колосьями возрастает и в результате многократного знакопеременного воздействия происходит отрыв зерен. Часть из них сквозь отверстия перфорированной поверхности тела вращения 2 просыпается сразу внутрь (по стрелкам 26), на шнеки 18 и 19 выгрузного устройства. Окончательное выделение зерна из соломы происходит на нижней части 8 колеблющегося тела вращения 2. В связи с уменьшением угла наклона его поверхности и увеличением амплитуды колебаний процесс сепарации в этой зоне достигает наибольшей интенсивности. Солома сходит с поверхности (по стрелке 27), а зерно вместе с половой просыпается на выгрузное устройство и подается на окончательную очистку (по стрелке 28). За счет того, что тело вращения 1 имеет возможность перемещаться относительно тела вращения 2 вдоль их общей оси, скользя по направляющей горловине 4, происходит адаптация молотильного устройства к изменению подачи хлебной массы. Наличие пружин 6 обеспечивает при этом ее надежный контакт обмолачиваемой массы с рабочими поверхностями молотильной камеры.Threshing device operates as follows. From the adapter 17, the bread mass 23 is fed to the loading device by means of an inclined chamber 16. The screws 14 and 15 of the latter form a flow, and the screw 13 directs it down into the threshing chamber. Synchronously rotating in one direction (by means of a hydraulic motor 22, clutch 21, shaft 3 and gears 11 and 12), unbalances 9 and 10 periodically create alternating impulses of centrifugal forces that tend to rotate the body of revolution 2 relative to shaft 3 in the direction of arrows 24 and 25 (Fig. 1 ), causing its angular oscillations relative to the axis of the specified shaft. Pests and other protruding elements of the body of revolution 2 in interaction with the fixed surface of the body of revolution 1 act on the grains, loading their connections with the rods of the ears with alternating loads in predominantly perpendicular directions to it. The combined effect of gravity and angular oscillations causes the movement of the grain mass down the slope towards the decreasing clearance of the threshing chamber. In this regard, the intensity of the interaction of its surfaces with ears increases and as a result of repeated alternating action, separation of grains occurs. Some of them through the holes of the perforated surface of the body of revolution 2 wake up immediately inward (along arrows 26), onto the screws 18 and 19 of the unloading device. The final separation of grain from straw occurs on the lower part 8 of the oscillating body of revolution 2. In connection with a decrease in the angle of inclination of its surface and an increase in the amplitude of the oscillations, the separation process in this zone reaches its highest intensity. The straw leaves the surface (in the direction of arrow 27), and the grain, together with the sex, spills onto the unloading device and is sent for final cleaning (in the direction of arrow 28). Due to the fact that the rotation body 1 has the ability to move relative to the rotation body 2 along their common axis, sliding along the guide neck 4, the threshing device is adapted to change the feed of the bread mass. The presence of springs 6 provides at the same time its reliable contact of the threshed mass with the working surfaces of the threshing chamber.

Отрыв зерна от стержня колоса путем отгиба его в сторону позволяет по сравнению с нагруженном в осевом направлении уменьшить прикладываемое усилие на 22-39%. В связи с этим энергоемкость молотильного устройства существенно уменьшается, так как оно реализует более эффективный способ взаимодействия с обмолачиваемой хлебной массой.Separation of grain from the spike by bending it to the side allows to reduce the applied force by 22-39% compared to axially loaded. In this regard, the energy intensity of the threshing device is significantly reduced, since it implements a more efficient way of interacting with the threshed bread mass.

Claims

1. A threshing device comprising loading and unloading devices and a threshing chamber formed by two coaxial funnel-shaped surfaces of the bodies of revolution, one of which is mounted rotatably around a common axis, characterized in that both funnel-shaped surfaces of the bodies of revolution are oriented downward and are arranged coaxially relative to vertical or inclined axis, while one funnel-shaped surface is installed with the possibility of angular vibrations around a common axis through vom vibration mechanism, has pests and is perforated.

2. The threshing device according to claim 1, characterized in that the other funnel-shaped surface of the body of revolution is mounted to move along their common axis and spring-loaded in the indicated direction.